锂离子电池是现在最常见的可充电电池之一,其在手机、电动汽车和储能系统等范围发挥着要紧用途。然而,传统的锂盐电解质在提供高性能的同时也存在本钱较高的问题。近年来,一种新型的锂盐浓度极低的电解质——LiDFOB已经引起了研究职员的广泛关注。研究小组在最新的报告中称,LiDFOB可以提供更实惠、更可持续的选择,帮助减少锂离子电池的本钱。
锂离子电池是现在最常见的可充电电池之一,其在手机、电动汽车和储能系统等范围发挥着要紧用途。然而,传统的锂盐电解质在提供高性能的同时也存在本钱较高的问题。
近年来,一种新型的锂盐浓度极低的电解质——LiDFOB已经引起了研究职员的广泛关注。研究小组在最新的报告中称,LiDFOB可以提供更实惠、更可持续的选择,帮助减少锂离子电池的本钱。
据报道,用LiDFOB作为电解质的锂离子电池表现出了高性能。研究职员发现,相比于传统的锂盐电解质,LiDFOB可以增强电池的功率输出,使电池具备更高的能量密度和更长的循环寿命。这意味着用LiDFOB的电池可以提供更持久的电力支持,延长设施的用法时间。
锂离子电池(LIB)为智能手机和平板电脑提供电力,驱动电动汽车,并在发电厂储存电力。大部分锂离子电池的主要成分是锂钴氧化物(LCO)阴极、石墨阳极与为阴极和阳极的解耦反应提供移动离子的液态电解质。

这类电解质决定了电极上形成的相间层的性质,从而影响电池循环性能等特质。然而,商用电解质大多仍基于30多年前配制的系统:1.0至1.2摩尔/升六氟磷酸锂(LiPF6)在羧酸酯("碳酸溶剂")中的溶液。
在过去的十年中,高浓度电解质( 3mol/L)得到了进步,它们有益于形成坚固的无机主导相间层,从而提升了电池性能。然而,这类电解质粘度高、润湿能力差、导电性差。
因为需要很多的锂盐,这类电解质的价格也很昂贵,而这总是是影响可行性的一个重点参数。
研究小组现已开发出一种超低浓度电解质,可能适用于锂离子电池的实质应用:LiDFOB/EC-DMC。
LiDFOB(二氟草酸硼酸锂)是一种容易见到的添加剂,价格比LiPF6实惠得多。EC-DMC (碳酸乙酯/碳酸二甲酯)是一种商用碳酸酯溶剂。

这种电解液的含盐量低至2重量百分比(0.16摩尔/升),但离子电导率却高达4.6mS/cm,足以使电池正常工作。除此之外,DFOB- 阴离子的特质还能在LCO和石墨电极上形成以无机物为主的坚固相间层,从而在半电池和全电池中达成出色的循环稳定性。
现在用的LiPF6会在潮湿环境中分解,释放出剧毒和腐蚀性的氟化氢气体(HF),而LiDFOB则对水和空气稳定。用LiDFOB的LIB 无需严格的干燥室条件,而可以在环境条件下制造,这又是一个节省本钱的特征。除此之外,收购问题也会大大降低,从而提升可持续性。
虽然LiDFOB电解质在锂离子电池范围具备非常大的潜力,但其仍需进一步研究和实验验证。研究职员表示,他们将继续探索LiDFOB电解质的性能和应用,以便更好地知道其在电池技术中有哪些用途和潜力。
总的来讲,LiDFOB电解质作为一种新型的锂盐浓度极低的选择,具备提供更实惠、更可持续的优势。通过用LiDFOB电解质,锂离子电池的功率可以得到增强,同时也可以减少本钱,促进电池的生产和收购。伴随进一步的研究和进步,相信LiDFOB电解质将在将来的电池技术中发挥要紧用途。





